高中物理力與運動參考資料必修1

1、第四章力與運動第一節(jié)伽利略的理想實驗與牛頓第一定律本節(jié)要求我們認(rèn)識理想實驗是一種科學(xué)的假設(shè)實驗，是有根據(jù)的，同時理解牛頓第一定律的內(nèi)容；能用慣性解析問題。一、學(xué)法指導(dǎo)1.力和運動關(guān)系的兩種觀點(1)亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因。(此觀點錯誤)(2)伽利略的觀點：在水平面上做勻速運動的物體并不需要外力來維持。圖 4-1-2.伽利略的理想實驗(又稱假想實驗圖4-1,見課本)3、牛頓第一定律(即慣性定律)(1)內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或 靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止。(2) 意義：它指出了一切物體都具有慣性定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止

2、狀態(tài)”，揭示了物體所具有的一個重要的屬性慣性，即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。牛頓第一定律指 出一切物體在任何情況下都具有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。(2)它指出了力是產(chǎn)生加速度的原因。定律的后半句話“直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止”，實際上是對力的定義，力不是使物體運動或維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，換言之，力是產(chǎn)生加 速度的原因。(3)定性地揭示了力和運動的關(guān)系牛頓第一定律指出物體不受外力作用時的運動規(guī)律，它描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受外力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體所受外力合力為零時，其效果跟不受外力作用相同。因此，我們可以把“不受外力

3、作用”理解為“合外力為零”。(4)牛頓第一定律給出了慣性系。我們乘坐在加速的車廂里，以車廂為參考系觀察周圍的現(xiàn)象，將看到路邊的樹木、房屋朝 后方加速運動，但它們確實未受到任何推力。故在加速車廂內(nèi)觀察現(xiàn)象，與牛頓第一定律相矛 盾。牛頓第一定律能成立的參考系叫做慣性參考系或慣性系。一般說來，地球是一個慣性系。在討論運動學(xué)問題時，我們可以為了方便自由地選擇參考系，但是在動力學(xué)問題中，便沒 有這種自由選擇的權(quán)利了。.對慣性的認(rèn)識慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。慣性與運動狀態(tài)無關(guān)，不論物體是處于怎 樣的運動狀態(tài)，慣性總是存在的。當(dāng)物體原來靜止時，它一直“想”保持這種靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)物 體運動時，它

4、一直“想”以那一時刻的速度做勻速直線運動。當(dāng)物體做變速運動時，可以從以 下三個方面理解慣性：首先，運動中的任一時刻撤去外力，物體立刻開始以該時刻的速度做勻 速直線運動。其次，無論外力多大，方向如何，物體的速度也不會發(fā)生突變，都得在原速度的 基礎(chǔ)上逐漸改變，改變后的速度是原速度的“繼承和發(fā)展”。最后，質(zhì)量的大小還直接影響運動狀態(tài)改變的快慢。質(zhì)量大，運動狀態(tài)就越難改變。例如，宇航員背著質(zhì)量很大的背包到月球 上去探險，由于月球引力小，背起來并不吃力，但走起路來卻要十分小心，不能突然移動或突 然停止，因為背包輕了，但慣性并沒有減小，質(zhì)量很大的背包具有很大的慣性。如果宇航員突 然停下來，大背包還會靠慣性

5、向前移動，宇航員就會向前跌倒。.慣性和慣性定律的區(qū)別牛頓第一定律稱為慣性定律，該定律給出了慣性的概念，但慣性和慣性定律是不同的，它 們的區(qū)別在于：其一，慣性定律是物體的運動規(guī)律，慣性是物體的固有屬性；其二，慣性定律 是有條件（不受力或合外力為零）的，慣性是無條件的，一切物體在任何情況下都有慣性。 二、例題分析【例1】關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是（）A.牛頓第一定律是實驗定律B.牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因C.實際上不存在不受外力作用的物體，所以牛頓第一定律沒有意義D.物體的運動不需要力來維持【解析】牛頓第一定律是指物體在理想條件下的運動規(guī)律，反映的是物體在不受力的情況

6、下所遵循的運動規(guī)律，而自然界中不受力的物體是不存在的，該定律是在科學(xué)的抽象思維下， 運用理想化實驗推論得到的，因此該定律不屬于實驗定律。A錯誤。由于不受外力和合外力為零效果相同，所以仍有實際意義。C錯誤。牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)系，物體的運動不需要力來維持， 但要改變物體的運動狀態(tài)則必須有力的作用，所以B、D正確 【答案】B D評注：掌握牛頓第一定律的本質(zhì)，不要只是背誦定律內(nèi)容，知道力是改變物體運動狀態(tài)的 原因。牛頓第一定律不能用實驗證明，但它是建立在大量實驗基礎(chǔ)上，通過思維的邏輯推理而 得出的正確結(jié)論?！纠?】關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是（A.牛頓第一定律說明了物體不受外力作用時

7、的運動規(guī)律B.物體受到外力的作用，其運動狀態(tài)必定發(fā)生變化一個人手拿小球從高處釋放，空氣阻力忽略不計，在松手的瞬間，小球靜止。D.力停止作用后，物體就會慢慢停下來。【解析】由牛頓第一定律可知，物體不受外力時總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直 到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止，因此選項A正確。當(dāng)物體所受合外力為零時，相當(dāng)于不受外力，運動狀態(tài)不會發(fā)生改變， 選項（B）錯誤。，忽略空氣阻力，松手后小球做自由落體運動， 整個過程受重力作用，松手的瞬間小球所受合外力不為零，不能看做靜止?fàn)顟B(tài)，選項（C）錯誤。因力停止作用后，物體將保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)運動下去，故選項（ D）錯誤?！敬鸢浮緼評注：牛頓第一定

8、律說明了物體不受外力時的運動規(guī)律，但不受外力在現(xiàn)實生活中是不可能的。因為物體所受合外力為零與不受外力是完全等效的，所以在實際處理問題時，往往認(rèn)為 物體所受合外力為零時保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)?！纠?】下列說法哪些是正確的（）A.物體能夠做自由落體運動是由于慣性B.豎直向上拋出的物體能夠上升是由于受到向上的慣性力的作用C.鐵餅運動員拋出的鐵餅是靠慣性飛向遠(yuǎn)處的一般情祝下，相撲運動員的慣性大于體操運動員的慣性【解析】做自由落體運動的物體，受到重力的作用，速度由零開始逐漸增大；而慣性是物 體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，因此選項A錯誤。豎直向上拋出的物體， 拋出后只受重力，沒有任何物體對它

9、施加一個豎直向上的力，小球拋出時具有初速度，由于慣性會繼續(xù)向 上運動，因此選項 B錯誤。同樣的道理，拋出的鐵餅具有初速度，由于慣性繼續(xù)飛行，因此選 項C正確。體操運動員要求有靈活的動作表現(xiàn)，而相撲運動員則不希望被別人摔倒，所以，體 操運動員的質(zhì)量比相撲運動員要小得多，而質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，所以相撲運動員的慣性比體操運動員的慣性大，因此選項D正確?！敬鸢浮緾D評注：慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，而不是一種力。任何一個力必須存在施 力物體。三、跟蹤訓(xùn)練.伽利略在研究力與運動的關(guān)系時，把 的方法引入了物理學(xué)。2.伽利略構(gòu) 想的理想實驗以 的事實為基礎(chǔ)，忽略次要因素， 把實3與 和諧

10、地結(jié)合在一起，其科學(xué)探究的方法有力地推動了科學(xué)的發(fā)展。.牛頓第一定律揭示了力的本質(zhì)是一一改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是物體運動狀態(tài)的原因。.物體保持 狀態(tài)或 狀態(tài)的特性叫慣性，慣性是物體的.火車在長直的水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人相對車廂豎直向上跳起，經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)他仍落回原地，這是因為（）A.人跳起后車?yán)^續(xù)前進(jìn)，所以人落下后偏后一些，只是距離很小，無法區(qū)別B.人起跳時地板給了他一個向前的沖力，使他具有了一個向前的速度，在水平方向隨車 一起運動C.起跳前人和車具有共同的水平方向的速度，起跳過程中只改變了人在豎直方向的速度，所以人在空中和火車具有相同的水平方向的速度D.從起跳到

11、落回地板上，在水平方向上始終不受外力作用.下列說法正確的是（）A.如果物體在運動，那么它受到的合力一定不為零B.力是使物體做變速運動的原因C.撤出作用力，運動物體最終總要停下來D.力只能改變物體運動速度的大小.根據(jù)牛頓第一定律，下列結(jié)論正確的是（）A.靜止的物體一定不受外力B.物體所受合外力為零時若做勻速直線運動，是因為它具有慣性C.物體運動狀態(tài)改變了，必定受到外力作用D.在水平地面上滑動的木塊最終要停止下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果 TOC o 1-5 h z .如圖4-2所示，一個劈形物體，各接觸面均光滑，放在固定的斜、 硫面上，上表面水平，在上面放著一個光滑小球m,劈形物體從靜止

12、開始釋Md圖 4-2- r放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是（）A.沿斜面向下的直線B .豎直向下的直線C.無規(guī)則曲線 D.拋物線.關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是（）A.乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小的緣故B.運動得越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大C.同一物體，放在赤道上比放在廣東慣性大D.物體的慣性只與物體的質(zhì)量相關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān).下面的實例屬于慣性表現(xiàn)的是（）A.滑冰運動員停止用力后，仍能在冰面上滑行一段距離B.人在水平路面上騎自行車，為維持勻速直線運動，必須用力蹬自行車的腳踏板C.奔跑的人的腳被障礙物絆住人就會摔倒D.從槍日射出的子彈繼續(xù)運動 TOC

13、o 1-5 h z .錘頭松動時，把錘柄末端在地面上磕磕，錘頭就牢了，這是利用（）A.錘頭的慣性Bo錘柄的慣性C.地面的慣性D.人手的慣性.某人用力推原來靜止在水平面上的小車，先使小車開始運動，后改用較小的力就可以 維持小車做勻速直線運動，可見（）A.力是使物體產(chǎn)生運動的原因B.力是維持物體運動速度的原因C.力是物體產(chǎn)生加速度的原因D.力是物體慣性改變的原因.伽利略的理想實驗證明了（）A.物體運動必須有力作用，沒有力作用物體將靜止B.物體靜止必須有力作用，沒有力作用物體就運動C.要使物體由靜止變?yōu)檫\動，必須受不為零的合外力作用，且合外力越大速度變化越快D.物體不受外力作用時， 總保持原來的勻速

14、直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)廣、 .如圖4-3所不，在一輛表面光滑的小車上，有質(zhì)量分別為mi和m2的兩個小球（mim2）隨車一起勻速運動，當(dāng)車突然停止時，如不考慮其 二意工?他阻力，設(shè)車足夠長，則兩個小球（）圖4-3A. 一定相碰B. 一定不相碰C.不一定相碰D.難以確定.伽利略理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，能更深刻地反映自然規(guī)律，有關(guān) 的實驗程序內(nèi)容如下：（1）減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然能達(dá)到原來的高度（2）兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面（3）如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫诺母叨龋?）繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球沿水平面

15、作持續(xù)的勻速運動.請按程序先后次序排列，并指出它究竟屬于可靠事實，還是通過思維過程的推論，下列選項正確的是（方框內(nèi)數(shù)字表示上述程序的號碼）（）A.事實2一事實1 一推論3一推論4 B.事實2一推論1 一 .推論3一推論4C.事實2一推論3一推論1 一推論4 D.事實2一推論1 一推論4.如圖4-4所示，車廂頂?shù)腁點有一水壺滴水，O點在A點的豎直下方，車子以速度向右勻速運動時，水壺中滴的水是落在為什么？0點的右邊、左邊還是 O點上,圖 4-4-圖 4-5-.有一儀器中電路如圖 4-5所示，其中M是質(zhì)量較大的一個 鴇塊，將儀器固定在一輛汽車上，汽車起動時，哪個燈亮？原理是 什么？汽車急剎車時，哪個

16、燈亮？第二節(jié) 影響加速度的因素本節(jié)通過實驗中的控制變量法探究影響加速度的因素，要求我們學(xué)會探究物理量的科學(xué)方法一一控制變量法。一.學(xué)法指導(dǎo)1物體運動狀態(tài)的改變物體運動狀態(tài)就是指物體運動的速度，物體運動狀態(tài)的改變即物體速度的改變，因速度是 矢量，所以，物體運動狀態(tài)的改變有三種情況，其一，僅物體速度大小的改變；其二，僅物體 速度方向的改變；其三，物體速度大小和方向同時改變。所以物體運動狀態(tài)的改變必然產(chǎn)生加 速度，即無論是速度大小改變還是速度方向改變，還是大小方向都改變，都會產(chǎn)生加速度。2加速度與物體所受合外力的關(guān)系(1)實驗探究方法：控制變量法(保持小車質(zhì)量不變)(2)實驗?zāi)康模翰孪胄≤囐|(zhì)量保持不

17、變時，小車所受的合外力越大，加速度也越大；反 之合外力越小，加速度越小。(3)實驗器材：一個帶有刻度尺的斜面，一輛四輪小車，一塊秒表(4)實驗設(shè)計：如圖4-6所示，讓小車從斜面上由靜止釋放 TOC o 1-5 h z 記下小車運動的時間t/從斜面上讀出小車的位移s|圖46由a = 2s可求小車的加速度二Lt2 改變斜面與桌面的夾角，可以改變小車受到的合力大小，重做上面的實驗。(5)實驗結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量保持不變時，物體受到的合外力逐漸增大，其加速度將逐 漸增大；反之，物體受到的合外力逐漸減小，其加速度也將逐漸減小。加速度的方向和合外力 的方向相同。3、加速度與物體質(zhì)，的關(guān)系實驗探究方法：控制變

18、量法(保持物體受到的合外力不變)實驗?zāi)康模翰孪胄≤囁芎狭Σ蛔儠r，小車的質(zhì)量越大，加速度就越?。环粗|(zhì) 量越小，加速度就越大。實驗器材：一個帶有刻度尺的斜面，一輛四輪小車，一塊秒表，彈簧秤。實驗設(shè)計： 把小車放在斜面上， 用彈簧秤沿斜面向上拉小車，使小車保持靜止或勻速直線運動, 記下彈簧秤的示數(shù)。將小車從斜面上由靜止釋放，用秒表記錄小車的運動時間并讀出小車的位移。由a 二=可求小車的加速度。t2在小車上增加祛碼，重復(fù)、實驗。(注意：在小車上增加祛碼，使質(zhì)量變大，為保持小車和祛碼所受到的合外力不變，必須 減小斜面與水平面的夾角，使斜面與水平面的夾角減小到彈簧秤沿斜面向上的拉力與前次的相 同，這樣

19、就保證了小車和祛碼所受的合外力不變)(5)實驗結(jié)論：當(dāng)物體所受合外力大小保持不變時，物體的質(zhì)量越大，其加速度將越小;反之，物體的質(zhì)量越小，加速度就越大。二.例題分析【例1】“神州六號”載人飛船著陸前，還要打開降落傘(面積有1200平方米)，為什么?【解析】因為飛船的質(zhì)量一定，其所受合力越大，加速度越大，在著陸前打開降落傘，以 產(chǎn)生很大的阻力，從而產(chǎn)生很大的加速度，使飛船盡快減速，安全降落地面?！纠?】一個力可很快地將滑動的木塊停下來，但同樣大小的力要將同樣速度運動的汽車 停下來則需要更長的時間。這是為什么？【解析】在同樣的力作用下，質(zhì)量大的物體加速度小，而質(zhì)量小的物體加速度大。汽車的質(zhì)量大，其

20、加速度小，由加速度的定義a=qv可知，發(fā)生相同速度的變化量所用時間就更長。:t例3 一個乒乓球滾來時，用球拍輕輕一擋就能使它改變方向；一個網(wǎng)球以同樣大小的 速度滾來時，要用很大的力握住球拍去擋，才能使它改變方向，請解釋其原因？【解析】力是改變物體運動狀態(tài)的原因，要改變乒乓球的運動狀態(tài)需要用力，而使網(wǎng)球產(chǎn)生同樣大小的加速度，因網(wǎng)球質(zhì)量比乒乓球大許多，所以需要用比較大的力。評注：物體產(chǎn)生的加速度跟質(zhì)量和力有關(guān)系。三、跟蹤訓(xùn)練.所謂“運動狀態(tài)的改變”的正確理解是（）A.僅指速度大小的改變B.僅指速度方向的改變C.要改變物體的運動狀態(tài)，必須有力的作用D.物體運動狀態(tài)的改變與物體的初始狀態(tài)有關(guān) TOC

21、o 1-5 h z .下面哪些因素影響物體的加速度？（）A.物體的質(zhì)量B .運動物體的速度C.運動物體受到的推力D.物體受到的合力.下列物體的運動狀態(tài)沒有發(fā)生變化的是（）.A.減速駛?cè)塑囌镜钠嘊.停在空中的直升機(jī)C.勻速直線下落的跳傘員D.環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星.下列說法正確的是（）.A.不受力的物體不可能運動，故力是物體運動的原因B.受力大的物體速度大，故力是決定物體速度大小的原因C.力是保持物體運動的原因，如果物體不受力作用，它只能保持靜止不能保持運動狀態(tài)D.力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變產(chǎn)生加速度的原因.殲擊機(jī)在進(jìn)人戰(zhàn)斗狀態(tài)時要丟掉副油箱，這樣做是為了（）.A.減小重力，使運動狀態(tài)穩(wěn)定.減

22、小體積，使運動狀態(tài)易于改變C.增大加速度，使?fàn)顟B(tài)不易變化D.減小慣性，有利于運動狀態(tài)的改變.如圖4-7所示，足球在力 F的作用下由靜止開始運動，在力的作用下改變方向， 在力的作用下停止運動.由此談?wù)劻图铀俣鹊年P(guān)系?質(zhì)量為m的物體以速度 vo=5 m/s在光滑的水平面上做勻速直線運動幾，一個與vo同向的水平外力F作用于物體上，經(jīng)過時間ti后，物體的速度大小變化為Vi=i0m/s. (1)求物體速度的改變量 Avi；(2)若水平外力F的方向與vo的方向相反，經(jīng)過時間t2后，物體的速度變化為V2=10 m/s,方向與vo的方向相反，求速度的改變量Av2； (3)若水平外力F的方向與v方向成某一夾角

23、6 ,經(jīng)過時間t3后，物體的速度大小變化為v3=5 m/s,方向與vo方向成60夾角，求物體速度的改變量 Av3?如圖4-8所示，做勻速直線運動的小車上放里一密閉的裝有水的瓶子，瓶當(dāng)小車突然停止時，氣泡相對于瓶子怎樣運動?圖 4-8-第三節(jié)探究牛頓第二定律本節(jié)要求我們根據(jù)上節(jié)探究的關(guān)系定量分析質(zhì)量、合力和加速度的關(guān)系，簡單認(rèn)識認(rèn)識牛頓第二定律。一.學(xué)法指導(dǎo)(一)、加速度與力的定量關(guān)系.實驗?zāi)康模翰捎米兞靠刂品?，保持滑塊的質(zhì)量不變，探究其加速度與所受合力之間的 定量關(guān)系。.實驗與探究Vi、V2、祛碼的（1） 實驗過程： 讓滑塊在祛碼拉力作用下做加速運動，記錄下滑塊通過光電門的速度 質(zhì)量m、兩光電

24、門間的距離 s。保持滑塊質(zhì)量不變，增加（或減少）祛碼的數(shù)量來改變拉力的大小，重復(fù)實驗3次。22用公式v2 -V1 =2as計算出滑塊的加速度數(shù)據(jù)分析：設(shè)計實驗表格，將滑塊質(zhì)量不變時的實驗數(shù)據(jù)記入表格并進(jìn)行分析。由數(shù) 據(jù)分析得出的結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量不變時加速度與合力成正比。（2）重要說明：祛碼受到的重力不等于滑塊受到的拉力。通過對祛碼進(jìn)行受力分析可知，如果兩者相等，祛碼所受的合力將為零，下落過程應(yīng)該是勻速直線運動，這顯然與事實不符。加速度越大，即祛碼的合力越大，祛碼所受拉力與重力相差越大。要將祛碼的重力近似看作是 滑塊所受的拉力，實驗過程中物體的加速度應(yīng)較小，即祛碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量。（3

25、）利用實驗數(shù)據(jù)作出 aF關(guān)系圖象得到：當(dāng)質(zhì)量一定的時候，aF關(guān)系圖象是過原點的一條直線，說明了在滑塊質(zhì)量不變時，加速度 a與合力F成正比。（二）、加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系.實驗?zāi)康模鹤兞靠刂品ǎ３只瑝K受力不變，研究其加速度與質(zhì)量之間的定量關(guān)系。.實驗與探究實驗過程：保持祛碼的質(zhì)量不變，即滑塊所受的拉力不變，記下滑塊通過光電門的速度V1、V2 c在滑塊上增加（或減少）橡皮泥來改變滑塊的質(zhì)量，重復(fù)進(jìn)行幾次，記下實驗數(shù)據(jù)。 22用公式V2 -Vi =2as計算出滑塊的加速度。 1數(shù)據(jù)分析：設(shè)計實驗表格，記錄實驗數(shù)據(jù)并作出a ,圖像，根據(jù)圖像我們不難發(fā)現(xiàn)m其是一條經(jīng)過原點的直線，所有在合外力一定的前提

26、下加速度和物體的質(zhì)量成反比。m/kga/ms - 20,2010.600300400.400.290.500.250.600.201 a/fl) s-2圖 4-9-二.例題分析【例1】某同學(xué)在做“當(dāng)外力一定時，加 速度和質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，得到下表中的 實驗數(shù)據(jù)（1）請用圖象來處理這些數(shù)。（2） 根據(jù)作出的圖象，你能得列什么結(jié)論？、，一，1 ,一一【解析】（1）首先計算每組 1的值，再 m作出a 1的圖像，如圖4-9所示。 m,一1 一一 - *，八.（2）由于得到的a,圖像，是一條通過原點的直線，所以可以得出的結(jié)論：在外力m一定時，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比。評注：圖象具有能直觀地看出

27、兩個物理量的關(guān)系和有效減小實驗誤差，并排除實驗中的錯誤數(shù)據(jù)優(yōu)點。描點作圖時應(yīng)使直線過盡可能多的點，不在直線上的點應(yīng)大致對稱分布在直線兩 側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù)，不予考慮?！纠?】在“驗證牛頓第二定律”實驗中，為驗證小車質(zhì)量M不變時，a與F成正比，滑塊質(zhì)量M和祛碼質(zhì)量m分別選取下列四組值M = 500g, m 分別為 50g、70g、100g、125gM =500g, m 分別為 20g、30g、40g、50gM =200g, m 分別為 50g、70g、100g、125gM = 200g, m 分別為 30g、40g、50g、60g若其它操作都正確，那么在選用一組值測量時所畫出的a-

28、F圖線較準(zhǔn)確，在選用此組值，m取 克時實驗誤差較大。【解析】探究滑塊質(zhì)量 M不變時，加速度與外力F的定量關(guān)系，是用祛碼的重力代替滑塊的拉力，為了減小實驗誤差，應(yīng)使 m 2aa = 2a.物體在合外力 F作用下，產(chǎn)生加速度 a,下面哪幾種說法是正確的（A.在勻減速直線運動中，a與F反向.只有在勻加速直線運動中，a才與F同向C.不論在什么運動中，a與F的方向總是一致的D.以上三點都錯靜止在光滑水平面上的木塊受到一個方向不變，大小從某一數(shù)值逐漸變小的外力作用 時，木塊將做（B.勻加速運動A.勻減速運動C.速度逐漸減小的變加速運動D .速度逐漸增大的變加速運動.質(zhì)量是3.6 kg的氣球在空中勻速上升，

29、從它上面掉下一個小物體后（氣球所受的浮力不變），氣球得到了2 一2m/s的加速度，則下落物體的質(zhì)量是（2)(取 g=10 m/s )A. 0.6 kg1.8 kg1.2 kg標(biāo)尺滑桿滑塊圖 4-13-.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個 系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計，加速度計的構(gòu)造原理的示意 圖如圖4-13所示：沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定端相連，滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度，滑塊上有指針，可通過標(biāo) 尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動，指針向左偏離O點的距離

30、為x,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度（A.方向向左，大小為 kx/mB .方向向右，大小為 kx/mC.方向向左，大小為 2 kx/mD .方向向右，大小為 2 kx/m.如圖4-14所示，質(zhì)量為4kg的物體靜止于水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù) 為0.5,物體受到大小為 20 N,與水平方向成30o角斜向上的拉力 F作用時沿水平面做勻加速運動，求物體的加速度。（g取m/s2）/圖 4-14-2 一 ，一,，、 一13.水平地面上放一物體，用 4N的水平力可使該物體狀得1.5 m/s的水平加速度，用2 .5N的水平力可使該物體獲得 2 m/s的水平加速度，用 6N的水平力可以使該物體獲得多大的

31、水平加速度？此物體與地面的動摩擦因數(shù)為多少？.用彈簧秤水平地拉著一個物體在水平面上做勻速運動，彈簧秤讀數(shù)是0.60N。然后用彈簧秤拉著這個物體在這個水平面上做勻加速直線運動，彈簧秤的讀數(shù)是1.8N,這時物體的加速度是0.40 m/s2,求這個物體的質(zhì)量。（取g=10m/s2）.一質(zhì)量為m的物體，在動摩擦因數(shù)為 N的水平面上受水平力 F的作用做勻加速直線運動，現(xiàn)對該物體多施加一個力的作用而不改變它的加速度，問:可能嗎？若有可能，應(yīng)沿什么方向施力？對該力的大小有何要求?.如圖4-15所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的細(xì)懸線偏離豎(1)求車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況。直方向

32、370角，球和車廂保持相對靜止，球的質(zhì)量為l kg,(取g=10m/s2, sin37-=0.6)(2) 求懸線對球的拉力。.將質(zhì)量為m的木塊放在傾角為 8的斜面上，木塊可沿斜面勻速下滑，如圖 4-16所示, 現(xiàn)用一沿斜面的力 F作用于木塊使之沿斜面向上運動。求木塊的加速度。.如圖4-17所示，質(zhì)量為 m的物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為N ,物體受到與水a(chǎn),求推力平方向成日角的斜向上推力作用，物體靠墻壁滑動的加速度大小為F的大小。圖 4-17專題 牛頓第二定律的瞬時作用本節(jié)要求我們根據(jù)牛頓第二定律的瞬時性，解析一些關(guān)于繩子、桿等的瞬時間合力和加速 度的變化關(guān)系。一.學(xué)法指導(dǎo)1牛頓第二定律的瞬時

33、作用： 牛頓第二定律揭示的加速度 a與合外力F的正比關(guān)系是“瞬 時”的依存關(guān)系。有力，就有加速度，任一時刻的合外力對應(yīng)著該時刻的瞬時加速度。力改變，加速度亦同時改變。2、物理中的“繩”和“線”，“輕桿”及“彈簧”和“橡皮繩”的特性（1）中學(xué)物理中的“繩”和“線”，一般都是理想化模型，具有如下幾個特性： 輕， 即繩（或線）的質(zhì)量和重力均可視為零，由此特點可知，同一根繩（或線）的兩端及其中間各 點的張力大小相等； 軟，即繩（或線）只能受拉力，不能承受壓力（因繩能彎曲），由此特點可知，繩及其物體相互間作用力的方向是沿著繩且背離受力物體的方向。不可伸長，即無 論繩所受拉力多大，繩子的長度不變，由此特點

34、可知，繩子中的張力可以突變。（2）中學(xué)物理中的“輕桿”也是理想化模型，具有如下幾個特性：輕桿的質(zhì)量可忽略不 計，輕桿是硬的，能產(chǎn)生側(cè)向力，它的勁度系數(shù)非常大，以至于認(rèn)為受力形變極微，看作不可 伸長或壓縮。具有如下幾個特性：輕桿各處受力相等，其力的方向不一定沿著桿的方向； 輕桿不能伸長或壓縮； 輕桿受到的彈力的形式有：拉力、壓力或側(cè)向力。（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個特性： 輕, 即彈簧（或橡皮繩）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，由此特點可知，同一彈簧兩端及其中各點 的彈力大小相等； 彈簧既能受拉力，也能受壓力（沿彈簧的軸線），橡皮繩只能受拉力，不能承受壓力（因

35、橡皮繩能彎曲）；由于彈簧和橡皮繩受力時形變較大，發(fā)生形變需要一段時 間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不會突變，但是，當(dāng)彈簧或橡皮繩被剪斷時，它們受的彈力立 即消失。二、例題分析【例1】做勻加速直線運動的物體，當(dāng)所受合外力逐漸減小時（）A,速度減小B,加速度減小C.合外力減為零時物體靜止D.合外力減為零時物體速度達(dá)到最大【解析】物體做勻加速直線運動，說明物體受到的合外力大小恒定，方向與加速度相同；A錯誤；由牛頓第二定律可知，加速度隨合加速度為零，速度不再增大，達(dá)到最大值,當(dāng)合外力減小時，方向不變，物體仍然加速，選項 外力減小而減小，選項B正確；當(dāng)合外力減為零時, 選項C錯誤，選項D正確。【答案】B

36、D評注：質(zhì)量一定的物體，合外力大小決定加速度大小。做直線運動物體的速度大小如何變 化，取決于合外力(或加速度)的方向與速度方向相同還是相反。【例2】(1)如圖4-18(A)所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為 L1 , L2的兩根細(xì)線上,T1 cose = mg , T1 sinQ =T2 ,所以Li的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為e, L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將L2線剪斷，求剪斷瞬時物體的加速度。下面是某同學(xué)對該題的一種解法：解：設(shè)Li線上拉力為Ti, L2線上拉力為丁2重力為 mg,物體在三力作用下保持平衡，即T2 = mgtam剪斷線的瞬間，T2突然消失，物體即在 不反方

37、向獲得加速度。因為 mg tan 9 = ma ,所 以加速度a = gtanH ,方向在T2反方向。你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎？請對該解法作出評價并說明理由。(2)若將圖4-18(A)中的細(xì)線Li改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧，如圖 4-18(B)所示， 其他條件不變，求解的步驟和結(jié)果與 (I)完全相同，即2=912門日，你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎？ 請說明理由?！窘馕觥?1)錯。因為L2被剪斷的瞬間，L1上的張力大小發(fā)生了變化。(2)對。因為L2被剪斷的瞬間，彈簧 L1的長度還未發(fā)生變化，故彈力大小和方向都不變。評注：本題為2001年上海高考題，考察了牛頓定律的力和加速度的瞬時關(guān)系，題目要求 考生說明

38、兩種情況是否正確的理由，關(guān)健要說出繩和彈黃產(chǎn)生的彈力是如何變化的，答題要言簡意賅，并不是字越多越好。三、跟蹤訓(xùn)練.如圖4-19所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點，自由伸圖 4-19長到B點，今將一小物體 m把彈簧壓縮到 A點，然后釋放，小物 體能運動到C點靜止。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定，試判 斷下列說法正確的是()A.物體在B點所受合外力為零B.物體從A點到B點速度越來越大，從 B點到C點速度越來越小C.物體從A點到B點速度越來越小，從 B點到C點加速度不變D.物體從A點到B點先加速后減速，從 B點到C點一直減速運動.如圖4-20所示，A、B、C、D、E、F六個小球分別用彈a、圖 4-

39、20簧、細(xì)繩和細(xì)桿聯(lián)結(jié)，掛于水平天花板上，若某一瞬間同時在b、c處將懸掛的細(xì)繩剪斷，比較各球下落瞬間的加速度，下列說法中正確的是（）A.所有小球都以g的加速度下落A球的加速度為 2g, B球的加速度為gC、D、E、F球的加速度均為 gE球的加速度大于 F球的加速度. 一個物體受到幾個力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，若保持其它力不變而將其中的一個力Fi逐漸減小到零方向保持不變），然后又將Fi逐漸恢復(fù)原狀，在這個過程中，物體的（）A,加速度增加，速度增大B,加速度減小，速度增大C.加速度先增加后減小，速度增大D.加速度和速度都是先增大后減小.物體m在光滑的水平面上受一個沿水平方向恒力F的作用向前運動。如圖

40、4-21所示。它的正前方固定一根勁度系數(shù)足夠大的彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后（）圖 4-21A.仍做勻加速運動B.立即開始做勻減速運動C.當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時，物體的加速度不為零D.在一段時間內(nèi)仍做加速運動，速度繼續(xù)增大.在光滑水平面上，物體受到水平的兩平衡力Fi、F2作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其中水平向右的力 Fi發(fā)生如圖 4-22所示的變化，F(xiàn)2保持不變時，則（）A.在OA時間內(nèi)，物體將向左作變加速運動，加速度逐漸增大B.在A時刻物體的速度和加速度均達(dá)最大C.在AB時間內(nèi)物體做減速運動D.在A時刻物體的速度達(dá)到最大圖 4-23.在勁度系數(shù)為 K的輕質(zhì)彈簧下端栓一個質(zhì)量為m的小球（視 TOC o 1-

41、5 h z 為質(zhì)點），靜止時離地面的高度為 h,用手向下拉球使球著地（彈簧伸 長在彈性限度內(nèi)），然后突然放手，則（）A.小球速度最大時，距地面的高度大于hB.小球速度最大時，距地面的高度等于hC.放手的瞬間，小球的加速度為g+kh/mD.放手的瞬間，小球的加速度為kh/m7.如圖4-24所示，兩根輕質(zhì)彈簧上系住一小球，彈簧處于豎直狀態(tài)。若只 撤去弓t簧a,在撤去的瞬間小球的加速度大小為12m/s2,若只撤去b,則撤去的瞬間小球的加速度可能為（）（取g=l0m/s2） TOC o 1-5 h z .22A. 22m/s ,方向豎直向上B. 22 m/s ,方向豎直向下.22C. 2m/s ,方向

42、豎直向上D. 2m/s ,方向豎直向下圖 4-24A.速度先增大，后減小。B.速度一直增大，直到某個定值。C.加速度先增大，后減小到零。D,加速度一直增大到某一個定值。9.物體靜止在光滑的水平面上，某時刻起受到如圖4-25所示的水平拉力，則物體的運動情況是（）A.物體先勻加速運動，再勻減速運動B.物體先變加速運動，再變減速運動C.物體先做加速度越來越大的加速運動，再做加速度越來越小的 加速運動，且到T時刻速度達(dá)最大值D.在T時刻物體速度為零.固定在水平面上的輕彈簧上放一重物，如圖4-26所示，現(xiàn)用手把重物壓下段距離，然后突然松手，在重物脫離彈簧之前，重物的運動情況是（）A.先加速后減速B.先加

43、速后勻速C.加速度先向上后向下D,加速度方向一直向上圖 4-26.物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖 4-27 所示，在A點物體開始與彈簧接觸，到 B點時，物體速度為零，然后被彈回。 下列說法中正確的有（）A.物體從A下降到B的過程中，速率不斷變小B.物體從A下降到B的過程中，加速度先減后增C.物體在B點時，彈簧的彈力一定大于物體的重力D.物體從A下降到B、及從B上升到A的過程中，速率都是先增后減12.如圖4-28所示，一個質(zhì)量為 m的小球被兩根位于豎直方向的彈簧 Li、L2連接處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧 Li的上端和彈簧L2的下端均被固定，兩根彈 簧均處于伸長狀態(tài)。若在彈簧Li連

44、接小球的A點將彈簧剪斷，在剛剪斷的瞬圖 4-278.放在光滑水平面上的物體，在水平方向的一對平衡力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若其中一 個力逐漸減小到零后，又逐漸恢復(fù)到原值，則該物體（）間小球的加速度為 3g （g為重力加速度），若在彈簧L2連接小球的B點將彈簧剪斷，剛剪斷瞬 TOC o 1-5 h z 間小球的加速度大小為（）A. gB. 2gC. 3gD. 4g.如圖4-29所示，木塊 A、B用一輕彈簧相連，豎直放在木塊C上，C靜置于地面上,它們的質(zhì)量之比是1: 2: 3,設(shè)所有接觸面都光滑。當(dāng)沿水平方向迅速抽叩出木塊C的瞬間，A、B的加速度分別是aA, aB各多大？|b|77777777775圖

45、 4-29.如圖4-30所示。一輕質(zhì)彈簧上端固定，下面掛一個質(zhì)量為m。的托盤，盤中有一質(zhì)量為m物體。當(dāng)盤靜止時，彈簧的長度比其自然長度伸長了L。現(xiàn)向下拉盤，使彈簧再伸長 L后停止，然后松手放開。設(shè)彈簧總處在彈性限度以內(nèi)。剛剛松手時，盤對物體的支持力多大？國圖 4-30.如圖4-31所示，質(zhì)量均為 m物體A和B,用彈簧聯(lián)結(jié)在一起，放在粗糙水平面上, 物體A在水平拉力作用下，兩物體以加速度a做勻加速直線運動。設(shè)兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)為N,現(xiàn)撤去拉力，求撤去拉力的圖 4-31瞬間，A、B兩物體的加速度各為多少?第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用本節(jié)要求我們能靈活運用牛頓第二定律解決實際問題；主要是由力求運

46、動關(guān)系和由運動關(guān)系求力，同時學(xué)會兩種解決問題的基本方法：正交分解法和整體隔離法。一、學(xué)法指導(dǎo)(一) 應(yīng)用牛頓第二定律的兩種方法：1正交分解法及其兩種基本方法：(1)分解力而不分解加速度。通常以加速度a的方向為x軸正方向建立直角坐標(biāo)系，將物體所受的各個力分解在 x軸和Y軸上，分別求得x軸和Y軸上的合力Fx合和F治根據(jù)力的 獨立作用原理，各個方向上的力分別產(chǎn)生各自的加速度，得方程組求解。(2).分解加速度。若物體受幾個互相垂直的力作用，應(yīng)用牛頓定律求解時，若分解的力 太多，比較繁瑣，所以在建立直角坐標(biāo)系時，可根據(jù)物體受力情況，使盡可能多的力位于兩坐 標(biāo)軸上而分解加速度 a,彳導(dǎo)ax和ay,根據(jù)牛頓

47、第二定律得方程組求解。這種方法一般是在以某 個力的方向為x軸正方向時，其他力都落在兩個坐標(biāo)軸上而不需再分解的情況下應(yīng)用。(3)說明：在建立直角坐標(biāo)系時，不管選取哪個方向為x軸正方向，所得的最后結(jié)果都一樣，但為使解題方便，應(yīng)考慮盡量減少矢量的分解，即要盡量使矢量在坐標(biāo)軸上。在兩 種分解法中一般只分解一種物理量，而不同時分解兩種物理量。物體受兩個力作用時，也可 不用正交分解法而采用合成法。2整體法和隔離法分析連接體問題：(1)連接體：由幾個物體疊放在一起或并排擠壓放在一起，或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起 構(gòu)成的物體組，叫做連接體。解決連接體的方法有整體法和隔離法。(2)隔離法：對連接體的某一部分實施隔離

48、，把它孤立出來作為研究對象的解題方法叫 隔離法。被隔離的可以是研究對象，也可以是研究過程，采用隔離法的好處在于可以將原來是 系統(tǒng)的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為研究對象所受的外力，可以將一個連續(xù)的物理過程分為若干個分過程，這樣可以使較為復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為相對簡單問題。(3)整體法：如果各個研究對象或研究過程遵守相同的規(guī)律，則可把各個不同的過程或 不同的研究對象作為一個整體來研究的方法，稱為整體法。對那些不涉及系統(tǒng)內(nèi)力，各部分運 動狀態(tài)又相同的物理問題，常采用整體法分析。(4)說明： 解答問題時，絕不能把整體法和隔離法對立起來，而應(yīng)該把這兩種方法 結(jié)合起來，從具體問題的實際情況出發(fā)，靈活選取研究對象，恰當(dāng)選擇使用隔離

49、法和整體法。 在使用隔離法解題時，所選取的隔離對象可以是系統(tǒng)中的某一個物體，也可以是系統(tǒng)中的 某一部分物體(包含兩個或兩個以上的單個物體)，而這“某一部分”的選取，也應(yīng)根據(jù)問題的實際情況，靈活處理。在選用整體法和隔離法時可依據(jù)所求的力，若所求力為外力，則應(yīng)用整體法；若所求力為內(nèi)力，則用隔離法。但在具體應(yīng)用時，絕大多數(shù)的題目多要求兩種方 法結(jié)合應(yīng)用，且應(yīng)用順序也較為固定，即求外力時，先隔離后整體；求內(nèi)力時，先整體后隔離。先整體或先隔離的目的都是為了首先求解共同的加速度。動力學(xué)的兩類基本問題：.已知物體的受力情況，研究物體的運動情況：根據(jù)物體的受力情況，應(yīng)用牛頓第二定 律求出加速度，再根據(jù)物體的一

50、些已知的運動情況，應(yīng)用運動學(xué)知識就可以確定物體的其它一 些運動情況。這一類問題的實質(zhì)是運用牛頓運動定律去設(shè)計、控制、預(yù)見運動情況，在實際中有著重要的應(yīng)用。例如：指揮宇宙飛船的飛行，科學(xué)工作者根據(jù)飛船的動力系統(tǒng)的性能知道飛船的受力 情況，以此可以確定飛船的運動情況；天文家根據(jù)天體的受力情況，能確定天體的運動情況以 事先預(yù)測出天文現(xiàn)象的發(fā)生。.已知物體的運動情況，研究物體的受力情況：根據(jù)物體的一些已知的運動情況，由運 動學(xué)知識求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律推斷或求解出物體的受力情況（或與受力情 況相關(guān)的問題，如動摩擦因數(shù) N ,彈簧的勁度系數(shù) k等）。這一類問題在實際中也有著重要的應(yīng)用。例如

51、：知道了運輸車輛的運動情況及一部分受力情況，可以確定該車輛發(fā)動機(jī)的牽引力；還可根據(jù)觀測到的物體的運動情況，去探索、發(fā)現(xiàn)人 類尚不知道的物體間的相互作用的特點，例如：牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi) 部有原子核等都屬于這類探索。分析解決這兩類問的關(guān)鍵是求解加速度，加速度是橋梁。應(yīng)用牛頓運動定律解題的一般步驟：.根據(jù)題意確定研究的對象；.將研究對象隔離出來，對它進(jìn)行受力分析，并畫出受力圖；.分析研究對象的運動情況，畫出它的運動簡圖，標(biāo)出物體的速度方向以及加速度方向；.應(yīng)用牛頓運動定律以及運動學(xué)公式列出方程。列方程時要先規(guī)定正方向，并確定各矢 量方向的正負(fù)；.解方程求解未知量，分析討論所求的

52、結(jié)果是否正確合理。二、例題分析【例1】（正交分解法）水平面上質(zhì)量為 m=2kg的物體，與地面間的動摩擦因數(shù)為 R =0.2, 當(dāng)物體受到 F = 20N,方向分別為：（1）斜向上與水平面成 37角的拉力作用；（2）斜向下與02水平面成37角的推力作用而運動時，物體運動的加速度各為多大？（取 g=10m/s ）【解析】（1）物體的受力分析如圖 4-32所示，將F按力的作用效果分解成水平和豎直兩個方向，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律可知:圖 4-32G*豎直方向：F sin370 N1-mg=0水平方向：F cos370 f1 = ma1F(cos37sin37), rJg = m20(

53、0.8 0.2 0.6)_2_22-0.2 10m/s =7.2m/s（2）物體的受力分析如圖 4-33所示，由牛頓第二定律可知:豎直方向：N2 - F sin370 - mg = 0水平方向：F cos370 ；N2 = ma2聯(lián)立以上方程解得：a2F(cos370 -sin37)_ /g m圖 4-33=20(0.8 -0.2 0.6)2 -0.2 10m/s2 =4.8m/s2評注：題目中的F方向由于傾斜方向，使得摩擦力f不再等于N mg.另外由于F方向的不同，導(dǎo)致正壓力不同，從而使得摩擦力也不同，這在力的分解和按水平方向和豎直方向列方程時要倍加小心。由于建立水平方向和豎直方向為坐標(biāo)軸后

54、，僅需分解拉（推）力，故利用分解力而不分解加速度的方法簡單。【例2】（整體隔離法）如圖 4-34所示，三個物體質(zhì)量分別為 mm2、m3,帶有滑輪的物體放在光滑的水平面上，滑輪和所有接觸面處的摩擦及繩的質(zhì)量均不計，為使三物體無相對運動，求水平推力 F?！窘馕觥窟xmm2,、m3為研究對象，由牛頓第二定律得F= （ml十 m2十 m3） a選ml為研究對象，由受力分析，據(jù)牛頓第二定律得T=m二 “7777/7777 圖 4-34選m2為研究對象，由受力分析可知，在豎直方向上有T = m2g聯(lián)立三方程解得：F=m2g叫叫m1評注：本題也可以全部用隔離法求解。設(shè)連接ml與m2的繩中張力為T, m2與m3

55、之間相互作用力為N,滑輪兩側(cè)繩子張力形成對m3的合力為F,聯(lián)立以上三方程解得:畫出各個物體的隔離體受力圖，如圖4-35所示（mi, m3豎直方向的力省略）對于mi,由受力分析知T=mia對于m2,由水平方向與豎直方向的受力情況分別可得N=m2a , T m2g=0對于m3,由于F的水平分力（向左）大小等于T,因此F N T=m3a由上述四式得T=m2g , a=mg , m1N =m2 m2gm1m2m2m2 ,、F = N T m3a =m2g m2g m3g =（m1 m2 m3 ）g m1m1ml顯然，全部用隔離法求解時，不僅未知數(shù)和方程數(shù)多，還可能因疏漏滑輪兩側(cè)繩子拉力對 m3的影響而

56、造成錯誤。所以應(yīng)注意靈活地有分有合，交替使用隔離法和整體法?？梢姡芯?對象的選擇是否恰當(dāng)，對解題有很大的影響?！纠?】質(zhì)量為m=4kg的物體在力F1=ION的水平拉力作用下沿水平面做勻速直線運動當(dāng)撤去FI后，經(jīng)4s物體停下來。求物體做勻速運動的速度和撤去F1后的位移?！窘馕觥看祟}是已知受力情況求運動參量。物體勻速運動時，重力與彈力平衡，拉力與摩擦力相等。當(dāng)撤去 F1后，物體做勻減速直線運動。在減速運動過程中，設(shè)加速度的大小為a由牛頓第二定律得：a = F合=10 =2.5m/s2m 4由勻減速直線運動的速度公式 vt =v0 +at, vt =0,得：22所求速度 v0 = at= 2.5

57、x 4m/s= 10 m/s再由vt -v0 =2as得：所求位移V010一s = m = 20m 或2a 2 2.5V。vt xs 二t 二10 024m = 20m評注：對已知物體的受力情況，求物體運動情況的一類問題，關(guān)健從研究襯象的受力分析入手，確定物體的合外力（加速度）再由運動學(xué)公式求相關(guān)的物理量?！纠?】如圖4-36所示，傳送帶與水平面夾角為 0 = 370 ,以速度，v=10m/s勻速運行著?，F(xiàn)在傳送帶的 A端輕輕放上一個小物體（可視為質(zhì)點），必已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.5, A、B間距離s= 16m,/則當(dāng)皮帶輪處于下列兩情況時，小物體從A端運動到B端的時間分別為圖

58、,多少？（已知 sin37 = 0.6,取 g=10m/s2）囪 / qc巨I 4-36）（1）輪子順時針方向轉(zhuǎn)動；（2）輪子逆時針方向轉(zhuǎn)動?！窘馕觥啃∥矬w從 A到B的運動過程中，受到三個力作用：重力mg,皮帶支持力N,皮帶因此當(dāng)輪子按不同方向轉(zhuǎn)動時,摩擦力f。由于摩擦力的方向始終與物體相對運動的方向相反,或小物體與皮帶的相對運動方向變化時，摩擦力方向都會不同。當(dāng) 判斷清楚小物體的受力情況后，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運動學(xué)公式 即可求解。(1)輪子順時針方向轉(zhuǎn)動時，皮帶作用于小物體的摩擦力沿皮帶向上，物體的受力情況如圖 4-37所示。物體的摩擦力沿皮帶向圖 4-372a1 =g(sin 二- co

59、s1) =2m/s物體從A端運動到B端的時間t順為t順=(2)輪子逆時針方向轉(zhuǎn)動時，皮帶作用于小物體的摩擦力沿皮帶向下，物體的受力情況如圖4-5-01-6所示。小物體沿皮帶下滑的加速度為a2 = g(sin 二cos) =10m/s2小物體加速到皮帶運行速度v = l 0 m/s的時間為v 10t1 = = s=1sa2101,212在這段時間內(nèi)，物體沿皮帶下滑的距離s1 =a2tl = 10 12m =5m. 16m22由于Nvtan 0 ,此后，物體沿皮帶繼續(xù)加速下滑時，它相對于皮帶的運動方向向下，因此皮帶對物體的摩擦力沿皮帶向上。如圖4-39 所示，其加速度變?yōu)閍 = g(sin 二-c

60、osr) = 2m/s2它從該位置起運動到 B端的位移為SS1 = 16m 5m = 11m,由,1, 2S Si = vt2 a 2t 221_ 2_2即 11 =10t22t2 =10t2 t22取合理解，得t2=1s,所以物體從A端運動到B端的時間為t=t+t2=2s評注：后半題求解的關(guān)健是根據(jù)相對運動方向正確判斷摩擦力的方向，摩擦力方向改變的分界點是物體速度等于皮帶速度時。由于整個運動中加速度大小發(fā)生變化， 故一定要分階段處理。上，如圖4-38所示。其加速度變?yōu)槿㈦S堂訓(xùn)練.如圖4-40所示，傾角為。的斜面固定在電梯上，質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，當(dāng)電梯以加速度a豎直向上運動時，物體保